DELPHI的原子世界(1)(2)

因此，你可以认为，VMT是一个从负偏移地址空间开始的数据结构，负偏移数据区是VMT的系统数据区，VMT的正偏移数据是用户数据区（自定义的虚方法地址表）。TObject中定义的有关类信息或对象运行时刻信息的函数和过程，一般都与VMT的系统数据有关。
一个VMT数据就代表一个类，其实VMT就是类！在Object Pascal中我们用TObject、TComponent等等标识符表示类，它们在DELPHI的内部实现为各自的VMT数据。而用class of保留字定义的类的类型，实际就是指向相关VMT数据的指针。
对我们的应用程序来说，VMT数据是静态的数据，当编译器编译完成我们的应用程序之后，这些数据信息已经确定并已初始化。我们编写的程序语句可访问VMT相关的信息，获得诸如对象的尺寸、类名或运行时刻的属性资料等等信息，或者调用虚方法或读取方法的名称与地址等等操作。
当一个对象产生时，系统会为该对象分配一块内存空间，并将该对象与相关的类联系起来，于是，在为对象分配的数据空间中的头4个字节，就成为指向类VMT数据的指针。
我们再来看看对象是怎样诞生和灭亡的。看着我三岁的儿子在草地上活蹦乱跳，正是由于亲眼目睹过生命的诞生过程，我才能真真体会到生命的意义和伟大。也只有那些经历过死别的人，才会更加理解和珍惜生命。那么，就让我们理解一下对象的产生和消亡的过程吧！
我们都知道，用下面的语句可以构造一个最简单对象：
AnObject := TObject.Create;
编译器将其编译实现为：
用TObject对应的VMT为依据，调用TObject的Create构造函数。而在Create构造函数调用了系统的ClassCreate过程，系统的ClassCreate过程又通过存储在类VMT调用NewInstance虚方法。调用NewInstance方法的目的是要建立对象的实例空间，因为我们没有重载该方法，所以，它就是TObject类的NewInstance。TObjec类的NewInstance方法将根据编译器在VMT表中初始化的对象实例尺寸（InstanceSize），调用GetMem过程为该对象分配内存，然后调用InitInstance方法将分配的空间初始化。InitInstance方法首先将对象空间的头4个字节初始化为指向对象类对应VMT的指针，然后将其余的空间清零。建立对象实例之后，还调用了一个虚方法AfterConstruction。最后，将对象实例数据的地址指针保存到AnObject变量中，这样，AnObject对象就诞生了。
同样，用下面的语句可以消灭一个对象：
AnObject.Destroy;
TObject的析构函数Destroy被声明为虚方法，它也是系统固有的虚方法之一。Destory方法首先调用了BeforeDestruction虚方法，然后调用系统的ClassDestroy过程。ClassDestory过程又通过类VMT调用FreeInstance虚方法，由FreeInstance方法调用FreeMem过程释放对象的内存空间。就这样，一个对象就在系统中消失。
对象的析构过程比对象的构造过程简单，就好像生命的诞生是一个漫长的孕育过程，而死亡却相对的短暂，这似乎是一种必然的规律。
在对象的构造和析构过程中，调用了NewInstance和FreeInstance两个虚函数，来创建和释放对象实例的内存空间。之所以将这两个函数声明为虚函数，是为了能让用户在编写需要用户自己管理内存的特殊对象类时（如在一些特殊的工业控制程序中），有扩展的空间。
而将AfterConstruction和BeforeDestruction声明为虚函数，也是为了将来派生的类在产生对象之后，有机会让新诞生的对象呼吸第一口新鲜空气，而在对象消亡之前可以允许对象完成善后事宜，这都是合情合理的事。其实，TForm对象和TDataModule对象的OnCreate事件和OnDestroy事件，就是在TForm和TDataModule重载的这两个虚函数过程分别触发的。
此外，TObjec还提供了一个Free方法，它不是虚方法，它是为了那些搞不清对象是否为空（nil）的情况下能安全释放对象而专门提供的。其实，搞不清对象是否为空，本身就有程序逻辑不清晰的问题。不过，任何人都不是完美的，都可能犯错，使用Free能避免偶然的错误也是件好事。然而，编写正确的程序不能一味依靠这样的解决方法，还是应该以保证程序的逻辑正确性为编程的第一目标！
有兴趣的朋友可以读一读System单元的原代码，其中，大量的代码是用汇编语言书写的。细心的朋友可以发现，TObject的构造函数Create和析构函数Destory竟然没有写任何代码，其实，在调试状态下通过Debug的CPU窗口，可清楚地反映出Create和Destory的汇编代码。因为，缔造DELPHI的大师门不想将过多复杂的东西提供给用户，他们希望用户在简单的概念上编写应用程序，将复杂的工作隐藏在系统的内部由他们承担。所以，在发布System.pas单元时特别将这两个函数的代码去掉，让用户认为TObject是万物之源，用户派生的类完全从虚无中开始，这本身并没有错。虽然，阅读DELPHI的这些最本质的代码需要少量的汇编语言知识，但阅读这样的代码，可以让我们更深刻认识DELPHI世界的起源和发展的基本规律。即使看不太懂，能起码了解一些基本东西，对我们编写DELPHI程序也是大有帮助。

第二节 TClass原子
在System.pas单元中，TClass是这样定义的：
TClass = class of TObject;
它的意思是说，TClass是TObject的类。因为TObject本身就是一个类，所以TClass就是所谓的类的类。
从概念上说，TClass是类的类型，即，类之类。但是，我们知道DELPHI的一个类，代表着一项VMT数据。因此，类之类可以认为是为VMT数据项定义的类型，其实，它就是一个指向VMT数据的指针类型！
在以前传统的C 语言中，是不能定义类的类型的。对象一旦编译就固定下来，类的结构信息已经转化为绝对的机器代码，在内存中将不存在完整的类信息。一些较高级的面向对象语言才可支持对类信息的动态访问和调用，但往往需要一套复杂的内部解释机制和较多的系统资源。而DELPHI的Object Pascal语言吸收了一些高级面向对象语言的优秀特征，又保留可将程序直接编译成机器代码的传统优点，比较完美地解决了高级功能与程序效率的问题。
正是由于DELPHI在应用程序中保留了完整的类信息，才能提供诸如as和is等在运行时刻转换和判别类的高级面向对象功能，而类的VMT数据在其中起了关键性的核心作用。有兴趣的朋友可以读一读System单元的AsClass和IsClass两个汇编过程，他们是as和is操作符的实现代码，以加深对类和VMT数据的理解。

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